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La relazione tra h.264 e mpeg-4:
Lo standard h.264 / avc (codifica video avanzata) fa parte 10 di mpeg-4.
L'intenzione originale di mpeg-4 è ridurre il flusso video di qualità DVD da 6 megabit al secondo a 1.5 megabit al secondo e ridurre il flusso di bit della TV ad alta definizione da decine di megabyte al secondo a 6 a 8 megabit per secondo. Per ottenere questo livello di compressione della codifica, è necessaria una tecnologia chiamata avc (advanced video codec). L'International Telecommunications Union (itu) ha chiamato questa tecnologia come standard h.264 e mpeg inserisce questa tecnologia nel Capitolo 10 (parte 10) dello standard mpeg-4. Questa è la relazione tra mpeg-4 e h.264.
h.264 / avc è una nuova generazione di standard di codifica di compressione video formulata dal gruppo video congiunto (jvt) composto da iso / iec e itu-t, che è stato completato nel maggio 2003. Rispetto allo standard precedente, h.264 / avc è notevolmente migliorato sia nell'efficienza di compressione che nell'adattabilità della rete. Pertanto, l'industria generalmente prevede che sostituirà lo standard di compressione video esistente nelle future applicazioni video.
Tuttavia, lo standard h.264 / avc supporta solo la qualità video a livello di intrattenimento a causa delle limitazioni sulle sorgenti video. Al fine di espandere ulteriormente la sua gamma di applicazioni e adattarla alle applicazioni di compressione video ad alta fedeltà, jvt ha realizzato un'importante estensione supplementare a h.264 / avc nel luglio 2004, denominata frext (fidelity range extensions).
L'immagine sorgente supportata dalla prima versione dello standard h.264 / avc è 8b per pixel e il metodo di campionamento è limitato a 4: 2: 0; mentre la parte frext appena ampliata espande l'ambito delle applicazioni standard, come applicazioni video professionali, compressione video ad alta risoluzione / alta fedeltà, ecc. Il miglioramento di frext su h.264 / avc è principalmente: (1) introdurre ulteriormente alcuni strumenti di codifica avanzati per migliorare l'efficienza di compressione; (2) ogni valore di campionamento della sorgente video può superare 8b, fino a 12b; (3)) Aggiunti i formati di campionamento 4: 2: 2 e 4: 4: 4; (4) Velocità in bit più elevata, risoluzione dell'immagine più elevata; (5) Può soddisfare i requisiti di alta fedeltà dell'immagine e supportare la compressione senza perdita di dati; (6) Supporta la compressione del formato rgb, evitando l'errore di arrotondamento della conversione dello spazio di crominanza.
Sia mpeg-4 visual (mpeg-4 parte 2) che h.264 (mpeg-4 parte 10) sono la nuova generazione di standard internazionali di compressione e decompressione delle comunicazioni multimediali. Tra questi, mpeg-4 è attualmente nel periodo di introduzione sul mercato come tecnologia di base dell'elettronica di consumo. Ad esempio, gli smartphone di fascia alta più redditizi attualmente hanno funzioni di fotografia audiovisiva dinamica e lo standard di compressione principale è mpeg-4 visual. Inoltre, la maggior parte delle funzioni audio e video supportate dai telefoni cellulari 3G (telefoni cellulari di terza generazione) includono anche funzioni di codifica visiva e decodifica mpeg-4. Il prodotto di punta del lettore multimediale (nota: l'ipod è un prodotto di livello medio) è attualmente non-pmp (lettore multimediale portatile). I sistemi con un prezzo unitario di 2k ~ 6k ¥ devono includere la funzione di riproduzione visiva mpeg-4. La prossima generazione di pmp combinerà ulteriormente le funzioni di fotocamere digitali e videocamere per soddisfare le esigenze di registrazione, registrazione, riproduzione e trasmissione multimediale in tempo reale con funzionalità complete. Ovviamente, mpeg-4 visual svolge ancora il ruolo tecnico principale e chiave. h.264 integra i due campi standard di iso / iec e itu-t per sviluppare la prossima generazione di standard di compressione audio e video per mpeg-4 visual. Lo scopo è aumentare ulteriormente il tasso di compressione delle immagini naturali e garantire un certo livello di qualità audio e video quando l'ambiente di comunicazione cambia. È lo standard codec per la prossima generazione di TV digitale. Per raggiungere lo scopo sopra indicato, h.264 adotta una serie di tecnologie innovative (il che rende anche h.264 e mpeg-1 / -2 / -4 incompatibili visivamente), quindi il design hardware e software è molto diverso da mpeg-4 visual. L'importante è che h.264 verrà applicato alle comunicazioni mobili 3G. Pertanto, h.264 è la tecnologia principale killer dei prodotti 3c di prossima generazione.
In generale, il confronto tra h.264 e mpeg4 si riferisce al confronto tra h.264 e mpeg-4 parte 2 advanced simple profile (asp)
Risoluzione e termini in tempo reale:
Completamente in tempo reale: pal = 25f / s, ntsc = 30f / s
Tempo reale di base (quasi in tempo reale): pal: 8 ~ 15f / s ntsc: 10 ~ 17f / s
Non in tempo reale: pal <8f / s ntsc <10f / s
cif (352 x 240 ntsc, 352 x 288 pal)
qcif=cif*1/4=176*120 ntsc,176*144 pal
fd1(d1)=4*cif=704*480 ntsc,704*576 pal
hd1(half-d1)=d1*1/2=704*240 ntsc,704*288 pal
d1 è il formato 480i, la stessa definizione della TV analogica ntsc
D2 è in formato 480p, che è lo stesso del DVD a scansione progressiva. La risoluzione del DVD è 480p, che è 720x480 (ntsc) 720x576 (pal)
d3 è il formato 1080i, la risoluzione è 1920 × 1080 i / 60 hz
d4 è in formato 720p, la risoluzione è 1280 × 720 p / 60 hz
d5 è il formato 1080p, la risoluzione è 1920 × 1080 scansione progressiva, formato professionale
Problemi relativi alle tasse sui brevetti:
In termini di politica di licenza dei brevetti, h.264 ha anche imparato dall'esperienza e dalle lezioni di mpeg2 e mpeg4 part2, e ha introdotto una politica di licenza inferiore allo standard precedente e più operativa. Ad esempio, la polizza di licenza avc addebita 0.20 USD per prodotto, che è più di un ordine di grandezza inferiore ai costi di 4-6 USD (prima del 2002) e 2.5 USD (dopo il 2002) per terminale per mpeg-2. Rispetto a mpeg4 part2, oltre ad annullare l'addebito in base al tempo del codec (2 centesimi / ora), riduce anche l'addebito per i contenuti, che è stato accolto favorevolmente da più istituzioni, imprese e operatori.
Conoscenza di base:
Il sistema di compressione standard h.264 è costituito da due parti: un livello di codifica video (vcl) e un livello di astrazione di rete (nal). Vcl include il codificatore vcl e il decodificatore vcl, la funzione principale è la codifica e la decodifica della compressione dei dati video, che include unità di compressione come la compensazione del movimento, la codifica della trasformazione e la codifica dell'entropia. Nal viene utilizzato per fornire a vcl un'interfaccia unificata che non ha nulla a che fare con la rete. È responsabile dell'incapsulamento e del confezionamento dei dati video e della loro trasmissione sulla rete. Utilizza un formato dati unificato, incluso un singolo byte di informazioni di intestazione e più byte. Dati e framing video, segnalazione del canale logico, informazioni sulla temporizzazione, segnale di fine sequenza, ecc. L'intestazione del pacchetto contiene flag di archiviazione e flag di tipo. Il flag di archiviazione viene utilizzato per indicare che i dati correnti non appartengono al frame a cui si fa riferimento. Il flag del tipo viene utilizzato per indicare il tipo di dati dell'immagine. vcl può trasmettere parametri di codifica regolati in base alle condizioni di rete correnti.
Come h.261 e h.263, anche h.264 utilizza la codifica differenziale della codifica trasformata dct e dpcm, ovvero una struttura di codifica ibrida. Contemporaneamente,
h.264 introduce un nuovo metodo di codifica nell'ambito della codifica ibrida, che migliora l'efficienza della codifica ed è più vicino alle applicazioni pratiche.
H.264 non ha opzioni ingombranti, ma si sforza di "tornare alle basi" in modo conciso. Ha prestazioni di compressione migliori rispetto a h.263 ++ e ha la capacità di adattarsi a più canali.
H.264 ha una vasta gamma di obiettivi applicativi, che possono soddisfare varie applicazioni video a velocità e occasioni diverse e ha buone capacità di elaborazione contro errori e perdite di pacchetti.
Il sistema di base di h.264 non necessita di utilizzare il copyright, ha una natura aperta e può ben adattarsi all'uso di reti ip e wireless. Ciò è di grande importanza per l'attuale trasmissione su Internet di informazioni multimediali e per la trasmissione su rete mobile di informazioni a banda larga.
Il nuovo algoritmo di stima del movimento veloce umhexagons (brevetto cinese) è un nuovo algoritmo che può salvare più del 90% dell'algoritmo di ricerca completa veloce originale in h.264. Il nome completo è "algoritmo di ricerca punto griglia a forma di croce multi-livello asimmetrica a sei lati" (ricerca muti-esagono a croce asimmetrica) ", questo è un algoritmo di stima del movimento pixel intero. Perché è nella condizione di mantenere una migliore velocità- prestazioni di distorsione quando si codifica un bit rate elevato e una grande sequenza di immagini in movimento La quantità di calcolo è molto bassa ed è stata formalmente adottata dallo standard h.264.
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